Modelo y cuantificación del VAR operativo en el área tecnológica de las redes de transmisión eléctrica

Resumen: Esta investigación presenta 2 modelos para la cuantificación de fallas de producto en los sistemas SCADA, para el monitoreo de la líneas de transmisión de energía, en esta se caracterizan las fallas más frecuentes presentadas que son las de infraestructura y software, la cuales son muy relevantes para las empresas de transmisión debido a que la información que estas entregan es de gran importancia para la toma de decisiones de la demanda de energía que deben suministrar. De la exploración del estado del arte acerca de las fallas en las líneas de transmisión se aprecia que los estudios para determinarlas han sido por medio de redes neuronales, Smart grid y SCADA, sin embargo todos las investigaciones se han basado en resultados generales y cualitativos que dejan por fuera elementos que pueden ser de gran importancia y cuantificables. Por tal motivo utilizamos el análisis de las fallas en SCADA en específico de software y de infraestructura tomando una serie de tiempo de 694 y procesándola por medio de tratamientos estadísticos para obtener resultados numéricos que nos permitan simular por medio de @ Risk los datos y así obtener de forma clara y ordenada la información de las frecuencias de fallas y la duración de cada una de estas en el periodo en que se presentan, así como también se puede proyectar un número n de simulaciones para predecir el comportamiento de las fallas en el futuro. Esto le permite a las compañías que transmiten energía, tomar decisiones más precisas antes y durante el momento que se presenta una falla en las líneas de transmisión con el fin de minimizar los riesgos y evitar sobrecostos innecesarios.Abstract: This research presents two models for quantification of product flaws in SCADA systems for monitoring of power transmission lines , with the most frequent failures are presented and the software infrastructure are characterized , which are the relevant for transmission companies because the information they deliver is of great importance for decision making of energy demand to be supplied . Exploration of the state of art about the faults in transmission lines shows that the studies were to determine them by means of neural networks, SCADA and Smart Grid , but all investigations have been based on general results and qualitative leave out items that may be of great importance and quantifiable . Therefore we use the analysis of the flaws in SCADA software specific infrastructure and taking a time series of 694 and processing it through statistical treatments to obtain numerical results that allow us to simulated using @ Risk data and to obtain in a clear and orderly information failure frequencies and duration of each of these in the period in which they occur, also can also project n number of simulations to predict the behavior of failures in the future. This allows companies that transmit energy, make more accurate before and during the time that a fault in the transmission lines in order to minimize the risks and avoid making unnecessary costs is presented.Maestrí

Mejora de la resiliencia operativa de un sistema de distribución eléctrico ante una erupción volcánica mediante la gestión de la demanda eléctrica.

High-impact, low-probability (HILP) events, such as natural disasters, have made power distribution systems (PDS) increasingly vulnerable. The ability of the PDS to effectively withstand these HILP events while allowing prompt recovery and restoration to normal is interpreted as resilience. This paper proposes a methodological framework and the development of a computational tool to identify the dimensioning and location of battery energy storage systems (BESS) as well as power switches in the PDS, this with the purpose of improving the resilience of the PDS against the impact of an exogenous event, in this particular case of lahars that appear as a product of a volcanic eruption, concentrating on the reduction of non-supplied energy (ENS) while the PDS recovers. The results achieved show that the proposal can be used to improve the resilience of the PDS against exogenous events, through the investment of BESS and switches to be able to conserve the supply of electrical energy in priority loads of services such as: hospitals, shelters , police, etc., under the criteria of demand management.Los eventos de alto impacto y baja probabilidad de ocurrencia (HILP), como los desastres naturales, han convertido a los sistemas de distribución de energía (PDS) cada vez más vulnerables. La capacidad de los PDS para resistir eficazmente estos eventos HILP y permitir al mismo tiempo una pronta recuperación y restablecimiento del estado normal se interpreta como resiliencia. La presente propone un marco metodológico y el desarrollo de una herramienta computacional para identificar el dimensionamiento y ubicación de sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) así como de interruptores de potencia en los PDS, esto con la finalidad de mejorar la resiliencia de los PDS frente al impacto de un evento exógeno, en este caso particular de lahares que aparecen como producto de una erupción volcánica concentrándose en la reducción de la energía no suministrada (ENS) mientras los PDS se recuperan. Los resultados alcanzados, muestran que la propuesta puede ser usada para mejorar la resiliencia de los PDS frente a eventos exógenos, por medio de la inversión de BESS e interruptores para poder conservar el suministro de energía eléctrica en cargas prioritarias de servicios como: hospitales, albergues, policía, etc., bajo el criterio de gestión de la demanda

Evaluación de la calidad de experiencia (QoE) como criterio para Handover vertical

Actualmente existen diferentes tecnologías de acceso de banda ancha entre las que se pueden nombrar: 3G, LTE, WI-FI, las cuales son usadas por Prestadores de Servicios de Internet (ISP) y proveedores de servicios OTT (Over The Top) para transmitir audio, video y otros tipos de servicios multimedia -- Dentro de los servicios distribuidos están los de tiempo real como: Voz IP (VoIP), video conferencia, streaming de video; para los cuales el usuario final es más exigente -- Lo que un usuario desea es que el servicio esté disponible cuando él lo requiera y que una vez establecido lo pueda disfrutar hasta el final -- Siendo consecuentes con la realidad anterior, éste trabajo se centró en buscar un modelo que permita evaluar la Calidad de Experiencia (QoE) usando, como variables de entrada, uno o múltiples parámetros de Calidad de Red (QoS) -- Partiendo de las medidas del Jitter, Latencia y Pérdida de paquetes se construye un modelo que evalúa la satisfacción de usuario final en términos de MOS (Mean Opinion Score) -- El modelo se evaluó a nivel teórico usando el Método Montecarlo -- Esta técnica se lleva a cabo para evaluar la ecuación de cálculo de MOS propuesta, teniendo en cuenta que las entradas a la expresión son totalmente estocásticas y dependen significativamente de las condiciones de red bajo la cual se hace la trasmisión o de las condiciones de tráfico -- A nivel experimental se realizó una maqueta para medir variables tales como: Jitter, Latencia, Pérdida de paquetes en una video llamada por Skype -- Se tomaron muestras de imágenes en diferentes escenarios y para cada una de ellas se hizo una evaluación subjetiva de la Calidad de Experiencia. La asignación de la calificación se hizo por encuestas, donde los valores asignados estaban en el rango de 1 a 5 -- Con el fin de validar el modelo propuesto, para cada conjunto de pruebas experimentales se evalúa el MOS usando el modelo y se compara con las calificaciones de QoE obtenidas mediante encuestas, encontrando una buena correlación en cada escenario -- Finalmente, se propone un algoritmo para seleccionar la mejor red usando como criterio, para iniciar el handover vertical, la Calidad de Experiencia -- A través del modelo se encuentran los valores de MOS umbrales que se proponen para iniciar el handover vertical -- La tesis realiza una contribución a la problemática de QoE, usada como criterio para iniciar un handover vertical, proponiendo un Modelo para el cálculo de MO

Estudio para suministrar energía eléctrica mediante energía solar fotovoltaica a la institución educativa Rafael Loayza Guevara, Cajamarca interconectado a la red

En el Perú casi tres millones de personas no tienen acceso moderno a la energía, sobre todo las poblaciones aisladas rurales. Por ello se planteó el siguiente objetivo general: Realizar un estudio para suministrar energía eléctrica mediante energía solar fotovoltaica a la Institución Educativa Rafael Loayza Guevara teniendo como objetivos específicos: Analizar los datos de la radiación solar en la Institución Educativa, Determinar la demanda de energía de la Institución Educativa y Dimensionar la instalación fotovoltaica y su interconexión. Las mediciones fueron tomadas en un periodo de 10 minutos, la hora inicial fue 06:00 am y como final las 06:00 pm, tomando para tal efecto 06 mediciones por cada hora teniendo como resultado un nivel de radiación solar mínima de 6.98 kw.h/m2, por lo que para efectos de cálculo en el diseño del sistema fotovoltaico se utilizó el nivel mínimo de 6.98 kw.h/m2. Se concluyo que para el sistema fotovoltaico conectado a la red se determinaron un total de 28 paneles de 370 W monocristalino, 2 regulador de marca: VICTRON ENERGY de 100 amperios modelo: MPPT 150/100 y 2 inversor de marca BESTSUN de 4 kw – 48 DC. Se determinó el proyecto de la Institución Educativa en S/. 79,320.72

Viabilidad socioeconómica y tecnológica para la implementación de una red de internet con tecnología PLC en un municipio sin interconexión a la red eléctrica del país.

198 Páginas.En este trabajo se presenta el estudio realizado con el fin de determinar la viabilidad socioeconómica y tecnológica para la implementación de una red de Internet con tecnología Power Line Communications (PLC) en Yacopí, una población ubicada al noroeste de Cundinamarca, la cual no cuenta con una conexión a la red eléctrica del país; esto significa que en caso de una falla en la subestación generadora de energía de Yacopí, el municipio quedaría sin energía eléctrica hasta encontrar y solucionar el inconveniente, debido a que, al estar sin conexión a la red eléctrica del país, no cuenta con un sistema eléctrico de contingencia que permita recibir energía de otra subestación. El estudio se apalanca sobre la red eléctrica actual del municipio, teniendo en cuenta que no se tendrá una modificación en los componentes que actualmente la conforman. Esta propuesta es una alternativa de las opciones tradicionales para la conectividad de última milla, la cual podría ser implementada por el operador de red eléctrica, un prestador de servicios de internet o inversores públicos o privados, para lo cual se propone un modelo de negocio, un estudio de pre factibilidad técnica y una simulación del impacto social en la población generada en el caso de implementación, buscando transformar vertiginosamente el uso de internet en zonas de accesibilidad restringida a través de la gestión de la ingeniería, siendo pioneros en la adopción de la tecnología Power Line Communications (PLC) para cubrir la demanda de internet en las comunidades, municipios o sectores del país que no tienen acceso a este servicio

Mejoramiento del sistema eléctrico de la ciudad de Puerto Maldonado en media tensión

Para una mejor comprensión de lo desarrollado en el presente trabajo, este se ha formulado cinco partes las que describimos a continuación. En el capítulo I, se presenta el planteamiento del problema, la formulación del mismo, hipótesis y los objetivos tanto generales como específicos que derivan del planteamiento del problema. En el capítulo II, se desarrolla el fundamento teórico, en este capítulo se definen los conceptos teóricos, conceptos necesarios así como una breve descripción del Software utilizado como herramienta de cálculo para las proyecciones a futuro. En el capítulo III, se realiza el diagnostico actual del Sistema Eléctrico Puerto Maldonado, identificando las características técnicas y operativas. En el capítulo IV, en este capítulo se evalúa y analiza cómo es el comportamiento del sistema eléctrico en media tensión del Sistema Eléctrico de Puerto Maldonado en sus niveles de tensión de 10.0 y 22.9 KV.(La evaluación será solo para los alimentadores de dichas barras) año a año desde el 2014 hasta el 2023, considerando las pérdidas y la demanda en diferentes periodos; tomando en cuenta la proyección de la demanda realizada por la Empresa Electro Sur este S.A.A. y con el empleo del Software DIGSILENT POWER FACTORY 15.1.6. En el capítulo V, en este capítulo se hace un análisis de alternativas de solución y medidas a implementar, las cuales deben mejorar la Operación de Sistema Eléctrico Puerto Maldonado. Finalmente, se da a conocer las conclusiones y recomendaciones, así como bibliografía utilizada y anexosTesi

Metodología para el análisis técnico de la masificación de sistemas fotovoltaicos como opción de generación distribuida en redes de baja tensión

La presente Tesis Doctoral presenta una metodología para predecir de forma estadísticamente confiable el impacto sobre comportamiento en estado estable de la masificación de Sistemas Fotovoltaicos Conectados a una Red de Distribución SFVCR de baja tensión, la cual puede ser aplicable a cualquier tipo de ubicación geográfica y topología de red. Esta metodología puede ser implementada ya sea en un software de programación común o en uno de simulación de sistemas eléctricos comercial. Inicialmente, se propone un método de diseño para dimensionar adecuadamente un SFVCR. Con este método, se dimensionó e instaló un sistema de 3.6 kWp. Los resultados medidos en este sistema se utilizaron para verificar la fiabilidad de un modelo que involucra las diferentes partes que componen un SFVCR. Paralelamente, se caracterizan los parámetros atmosféricos que influyen en el comportamiento de los generadores Fotovoltaicos de manera probabilística, a partir de mediciones reales. El recurso solar caracterizado y el modelo del sistema fotovoltaico, se integran de forma no determinística mediante un método estocástico para estimar los parámetros eléctricos de estado estable que describen la influencia de la masificación de Sistemas Fotovoltaicos en la red de distribución. / Abstract. This Doctoral thesis presents a methodology to predict in a statistically reliable way, the impact on steady-state the overcrowding of Grid-Connected Photovoltaic Systems GCPVS in a low voltage Distribution Network. This methodology may be applicable to any geographic location and topology network and can be implemented either in any programming software or commercial electrical systems simulator. Initially, it is proposed a design method to properly size a SFVCR. With this method, it is sized and installed a system of 3.6 kWp. the outcomes measured in this system were used to verify the reliability of a model which involving different parts of a SFVCR. Simultaneously, the atmospheric parameters that influence on the behavior of photovoltaic generators are characterized in a probabilistic form, from actual measurements. The characterized solar resource and the Photovoltaic System model are integrated in a non-deterministic stochastic method to estimate the steady-state electrical parameters that describe the influence of the overcrowding of Photovoltaic Systems in a distribution network.Doctorad

Alternativas de solución al envenenamiento del Protocolo ARP en entornos LAN

En el presente artículo se presentan algunos fallos de seguridad del protocolo ARP reflejando su vulnerabilidad a diversos tipos de ataques dando lugar a fugas y/o daños de información, se han presentado diversas soluciones factibles en las cuales se encuentran S-ARP (secure ARP), ES-ARP (Secure and efficient ARP) y como alternativa de solución planteamos la creación de algoritmos que permitandetectar y mitigar ataques mediante el uso de Registros Estáticos en la Tabla ARP, como objetivo queremos resolver algunos fallos en la seguridad de ARP cambiando y mejorando los protocolos originales de este realizando las configuraciones que se creen factibles para mejorar su seguridad, en este artículo se realizará un envenenamiento ARP utilizando las herramientas VMware y GNS3 que nos permiten virtualizar un entorno real con el fin de mostrar la inseguridad que posee el protocolo ARP y así mismo implementar una alternativa económica y eficiente que mejore su seguridad

Identificación y evaluación de amenazas a la seguridad de infraestructuras de transporte y distribución de electricidad

El tema de aseguramiento del suministro energético, especialmente en lo concerniente a la protección de las infraestructuras energéticas, ha suscitado especial interés en los países de la OCDE en los últimos años. Al respecto, el Consejo de la Unión Europea ha aprobado la Directiva 2008/114/CE (sobre la identificación y designación de infraestructuras críticas europeas) y el Departamento de Seguridad Nacional de EE.UU ha publicado el NIPP en 2009 (National Infrastructure Protection Plan). Dichos planes contemplan el establecimiento de procedimientos para la protección y seguridad de las infraestructuras críticas, en el marco de estrategias de gestión de riesgos. A partir de los conceptos establecidos en ambos programas, en esta tesis se presentan propuestas metodológicas aplicables a la identificación de riesgos y a la evaluación de amenazas en la red de infraestructura eléctrica. Se propone el uso de mapas interconectados de riesgos, complementados con la determinación de componentes de riesgo en el sistema de infraestructura. Así mismo, se propone el uso de las cartas de riesgos, mediante las cuales se obtiene una representación gráfica e intuitiva de la evaluación semicuantitativa de los riesgos más relevantes. Por otro lado, se formulan y validan estrategias metodológicas para la evaluación de la vulnerabilidad estructural en redes de transporte de alta tensión, a partir de la combinación de modelos de flujos de carga y medidas de grafos de libre-escala. De esta manera, es posible estudiar los escenarios de riesgos en función de los eventos que pueden desencadenar fallos en cascada dentro de un sistema eléctrico de potencia. Se demuestra la utilidad de las técnicas de teoría de grafos para analizar las respuestas de los sistemas eléctricos de potencia y evaluar la vulnerabilidad de las redes de transporte. Un ejemplo de dicha evaluación se desarrolla mediante valoración de la tolerancia de redes de prueba IEEE contra fallos aleatorios y contra ataques deliberados. Adicionalmente, se ha realizado una aplicación de la propuesta metodológica para evaluación de vulnerabilidad en los sistemas eléctricos de alta tensión en Colombia y España. Como resultado, los trabajos desarrollados en la tesis aportan nuevos instrumentos para la gestión de riesgos en infraestructuras eléctricas, en particular en redes de transporte en alta tensión